【企画講演／募集型企画】 YARO15 −コロナ禍での岩盤工学に関する研究−

[3K0101-08-05] 室内水圧破砕実験によって頁岩供試体中に造成される亀裂の特徴

○陳 友晴¹、直井 誠¹、伊東 慎平¹、石田 毅¹、伊藤 義治²、有馬 雄太郎² (1. 京都大学、2. 石油天然ガス・金属鉱物資源機構)

司会：才ノ木 敦士（熊本大学）

キーワード：水圧破砕、頁岩、室内実験、破砕き裂伸展、蛍光観察法

非在来型炭化水素資源であるシェールガスは、現在、世界的なエネルギー需要に応える資源の１つとして重要な役割を担っている。シェールガスの開発では、貯留岩である浸透性の低い頁岩に亀裂を造成してガスの流動性を高めるために水圧破砕法が用いられる。通常、亀裂の進展状況は破砕時の微小地震のモニタリングで解析されるが、複雑な亀裂の進展状況は解明されていない。我々の研究グループでは、蛍光剤を添加した熱硬化性樹脂を用いて室内水圧破砕実験による亀裂を直接観察する手法を考案し、亀裂の進展状況の解析を進めてきた。そこで、北米の主要生産地を含む頁岩のサンプルを用いて実験を行い、水圧破砕亀裂の進展状況を観察した。その結果、それぞれに特徴的な亀裂進展状況があることが明らかとなった。また、亀裂の複雑化が認められる箇所に注目すると、岩石内に存在する有機物や粒界、岩脈および空隙が亀裂分岐の端緒となっていることが確認された。